POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA
Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska
i Ochrony Budowli
ĆWICZENIE NR 5
Z FIZYKI BUDOWLI
Temat: Pomiary poziomu dźwięku w pomieszczeniu, analiza częstotliwościowa i hałas.
………………..
podpis
Białystok, 2014
Wprowadzenie
Dźwięk jako zjawisko falowe wywołane jest drganiem cząstek
dowolnego ośrodka sprężystego (powietrze, ciało stałe, ciecz). Fale
akustyczne wytwarzane są zasadniczo przez drgania mechaniczne
i przez przepływy turbulentne. Źródłem dźwięku są struny głosowe,
praca maszyn, instalacji, środki transportu itp. Dźwięk, który ze wzgl.
na swój poziom, charakter lub miejsce i czas występowania staje się
elementem uciążliwym lub szkodliwym nazywa się hałasem.
Parametry dźwięku:
- poziom mocy akustycznej [W]
- poziom natężenia dźwięku [dB]
- poziom ciśnienia akustycznego [dB]
Fale dźwiękowe – w ośrodku, w którym rozchodzi się fala
akustyczna, można wydzielić takie obszary, w których drgania zgodne
są w fazie. Drgania te są w określonej chwili jednakowo odległe od
źródła i wyznaczają czoło fali.
W zależności od geometrii czoła fali rozróżnia się:
- fale kuliste (w środku punktowe źródło dźwięku)
- fale cylindryczne (w osi liniowe źródło dźwięku)
- fale płaskie (fale leżą w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku
rozchodzenia się dźwięku)
W praktyce, w dostatecznej odległości od źródła, falę kulistą i cylindryczną
można traktować jak falę płaską.
W zależności od ośrodka rozprzestrzeniania się fal akustycznych
rozróżnia się:
- dźwięki powietrzne (powietrze lub inny gaz)
- dźwięki materiałowe (ośrodek stały lub ciecz)
- dźwięki uderzeniowe (rozprzestrzeniające się w postaci dźwięków materiałowych, a następnie powietrznych)
2. Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z praktyczną metodą
wyznaczania charakterystyki częstotliwościowej hałasu, która
potrzebna jest do doboru ekranów pochłaniających itp.
3. Metodyka badań
3.1. Zasada działania miernika hałasu
Rys.1. Widok miernika dźwięku typu I-10
1 – zespół klawiszowy funkcji BAT., WŁ. oraz KAS.
2 – analogowe pole odczytowe
3 – przełącznik zakresów pomiarowych
4 – wkładka mikrofonowa i przedwzmacniacz
5 – przełącznik charakterystyk dynamicznych „S”, „F”, „I”
6 – przełącznik charakterystyk częstotliwościowych
7 – filtr oktawowy
8 – klawisze pasm oktawowych
Miernik ten służy do pomiaru dźwięków ciągłych jak i impul-
sowych, spełnia on wymagania normy PN-79/T-06460 „Mierniki
poziomu dźwięku. Ogólne wymagania i badania”.
Miernikiem można mierzyć:
- poziom ciśnienia akustycznego
- poziom dźwięku na jednej z trzech wybranych charakterystyk
korekcyjnych A, B i C
W połączeniu z zestawem filtrów typu F-10 miernik służy do
analizy częstotliwościowej sygnałów akustycznych w pasmach
oktawowych.
Miernik ten może być zastosowany do:
- poziomów hałasu w celu akustycznej ochrony środowiska
człowieka i kontroli akustycznych warunków BHP
- pomiarów hałasów przemysłowych i komunikacyjnych
- badania hałaśliwości maszyn i urządzeń
- badania właściwości akustycznych pomieszczeń i przegród
budowlanych
Przed przystąpieniem do pomiarów należy:
- przełącznik zakresów pomiarowych ustawić w max. położeniu
- włączyć klawisz WŁ. – wcisnąć
- sprawdzić stan napięcia baterii wciskając klawisz BAT.
(wskazówka powinna znajdować się na czerwonym polu skali)
Przy niedostatecznym napięciu należy naładować akumulatory.
Miernik przystosowany jest do pomiarów w poziomym ustawieniu
na typowym statywie fotograficznym lub „z ręki”.
3.2. Przebieg pomiarów
Do wykonania ćwiczenia potrzebne są przyrządy pomiarowe:
- miernik poziomu hałasu I-10
- źródło hałasu (magnetofon, zamrażarka, inne)
- wokół źródła hałasu wyznacza się kwadrat w odległości 1m
- pomiary wykonuje się na wysokości głów przebywających
w danym pomieszczeniu osób na środkach boków i rogach
wyznaczonego kwadratu. Pomiary wykonuje się kolejno
we wszystkich wyznaczonych punktach pomiarowych w jednym
paśmie i kolejno przechodzi się do następnych, od 31,5-1600Hz
i na końcu do decybeli A (dA).
3.3. Otrzymane wartości z pomiarów i obliczenia
Schemat rozmieszczenia punktów pomiarowych
Wyniki pomiaru
|
|
Poziom ciśnienia akustycznego Li [dB] |
|
|
---|---|---|---|---|
Środkowe częstotliwości pasm oktawowych | ||||
31,5 | 63 | 125 | ||
1 |
|
12,1 | 31,7 | 39,2 |
2 | 11,4 | 27,9 | 38,00 | |
3 | 10,7 | 24,7 | 39,6 | |
4 | 11,6 | 22,9 | 35,7 | |
5 | 11,2 | 21,8 | 33,9 | |
6 | 10,3 | 22,8 | 35,9 | |
7 | 11,3 | 22,9 | 39,00 | |
8 | 12,5 | 21,4 | 37,9 | |
Średnie | 11,98 | 24,51 | 37,375 | 46,64 |
Krzywa hałasowa N50.
Wnioski:
Widmo poziomu ciśnienia akustycznego opisuje krzywa N50. Średni poziom dźwięku we wszystkich punktach pomiarowych wynosi 63,5dB przekracza dopuszczalny poziom dźwięku 45dB. Należy zastosować obudowę dźwiękoszczelną aby zmniejszyć poziom dźwięku do normowego. Dokonane pomiary nie są wiarygodne, ponieważ nie uwzględniliśmy wpływu hałasu otoczenia.